纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性

纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性

论文摘要

采用电弧离子镀(AIP)在Ti-6.48Al-0.99Mo-0.91Fe (质量分数,%)钛合金表面制备Ta-10W (质量分数,%)涂层。通过真空热处理试验、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析、透射电镜(TEM)分析、电子探针分析(EPMA)等方法,研究纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系的相组成、显微组织形貌、元素分布、界面行为等,评估了体系热稳定性能。结果表明:纯热暴露过程中,Ta-W涂层相组成无明显变化,均由多晶α-Ta(W)组成,其平均晶粒尺寸由沉积态的46 nm小幅增至750℃时的49 nm和950℃时的51 nm,涂层表现出良好的相稳定性;由于元素Ta、Ti在Ta-Ti体系中扩散系数的差异及难熔金属元素Ta、W良好的稳定性,Ta-W涂层/钛合金体系呈现出良好的界面及元素稳定性:涂层中元素Ta、W始终维持在接近沉积态含量水平,无快速扩散、固溶于基体而失效的行为,体系仅在界面形成互扩散层,无空洞、裂纹缺陷和金属间化合物的形成;由于元素互扩散的加剧及涂层元素在α-Ti、β-Ti中的固溶度差异,钛合金基体同素异晶转变温度(ATT)对体系界面和元素稳定性影响明显;纯热暴露过程中,Ta-W涂层有效厚度保持稳定、无明显变化。基于Fick定律,获得550、750和950℃时互扩散层厚度与时间的关系式。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 彭小敏,董丽君,孙小刚,吴安如,夏长清

关键词: 涂层,钛合金,纯热暴露,热稳定性,真空热处理

来源: 中国有色金属学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 湖南工程学院机械工程学院,中南大学材料科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51671085,51101054),湖南省教育厅资助科研项目(16B058,14B042),湖南省自然科学基金资助项目(14JJ3132)~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.19476/j.ysxb.1004.0609.2019.06.08

页码: 1198-1209

总页数: 12

文件大小: 1229K

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纯热暴露下Ta-W涂层/钛合金体系稳定性
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